JP2011036832A - 排水の処理方法及び処理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】従来よりもランニング・コストに優れる排水の処理方法及び処理システムを提供しようとするもの。
【解決手段】この排水の処理方法は、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽(7)に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽(5)に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにした。
【選択図】図1
Description
すなわち、難分解性有機物を含む有害排水の処理方法として、凝集処理、オゾン処理、促進酸化処理、活性炭処理などが知られているところ、凝集沈殿法は固形分の難分解性物質は効率的に除去できるが、溶解性難分解性有機物は単位スラッジ量あたりの除去可能な有機物量が少なく、多量のスラッジが発生するという欠点がある。オゾン処理、促進酸化処理は、オゾンの発生装置や紫外線照射のためのコストが高額であるという欠点があり、固形分に対しては除去性能が劣る。活性炭処理は、吸着した難分解性物質を改めて処理をしなければならないために、効率的に難分解性物質の処理を行うことが困難であったこと、などに鑑み、この提案は排水中のダイオキシン類、界面活性剤などに代表される難分解性有機物を効率よく処理しようとするものであって、難分解性有機物を含有する排水から固形分を除去し、次いで過酸化ニッケルを主成分とする触媒と酸化剤の共存下で接触させて難分解性有機物を無害化する、というものである。
しかし、前記酸化剤は酸化能が残っていても使い捨てであるのでランニング・コストが高く付いてしまうという問題があった。
(1)この排水の処理方法は、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたことを特徴とする。
前記汚れ評価指標として、COD(化学的酸素要求量)やTOC(全有機炭素)を例示することができる。
ここで、排水とは汚れ成分(主として有機成分からなる被酸化物質)を含有する水を言い、染色工場廃水で処理後に河川に放流(廃棄)するもののみならず、再利用するもの(化学工場や液晶製造工場その他の工場廃水で一部を超純水として再利用)や、循環して再利用するもの(プール水など)などを含む。
ここで、重油に汚染された土壌のように水に対して難溶解性の汚れ成分を処理したい場合は、両親媒性の有機溶媒(例えばDMSO、DMAc、IPA)で親水化して抽出し水中に移行せしめると土壌排水として浄化処理を遂行することができる。
なお、この排水処理に係る装置を大型トラックや船舶などに積載して移動可能とし、各地の工場に出向いて排水が実際に清浄水となることを現場でデモンストレーションすることもできる。これはピットを必要とする生物処理では全く不可能なことであり、電気分解を利用したこの発明ならではのものである。
すなわち、有隔膜電解機構の陽極側では水素イオンが発生して酸性水が生成するので、この項のように構成すると、塩素ガス分離槽の水素イオン濃度(pH)を酸性に維持するために塩酸などの薬剤を添加するのではなく、食塩(比較的に安価であり且つ運搬に嵩張らない)の電気分解により対処することができ、塩酸等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。
ここで、塩素ガス分離槽を加熱すると塩素ガスがより揮発し易くなることとなる。
すなわち、有隔膜電解機構の陰極側では水酸化物イオンが発生してアルカリ性水が生成するので、この項のように構成すると、気液混合槽の水素イオン濃度(pH)をアルカリ性に維持するために水酸化ナトリウムなどの薬剤を添加するのではなく、食塩(比較的に安価であり且つ運搬に嵩張らない)の電気分解により対処することができ、水酸化ナトリウム等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。
そしてこの排水の処理システムは、上記(1)項の排水の処理方法と同様の作用を有する。
排水処理後の残留塩素を再利用することができるので、従来よりもランニング・コストに優れる排水の処理方法及び処理システムを提供することができる。
〔実施形態1〕
図に示すように、工場排水1を排水原水調整槽2に所定量を貯留しておくことにより、操業時の時間帯等によって変動し得る排水の汚染度の一定化を図るようにしている。前記排水の汚染度を数値化する汚れ評価指標として、COD(化学的酸素要求量)やTOC(全有機炭素)を例示することができる。
排水原水調整槽2に貯留された排水は先ずポンプPで砂濾過装置3に送って濾過することにより、含有されるss成分や夾雑物などの固形の異物を除去する。これにより無隔膜電解機構4への異物の侵入を防止して、長期間にわたる円滑な処理を担保している。なお、図中Pはポンプを示す。
ここで、既述のようにpHが小さいほど有効塩素(残留塩素)が次亜塩素酸の形態から塩素ガスの形態へと変化して揮発する傾向が高まるので、塩素ガス分離槽7のpHはできるだけ小さくできれば1以下となるように調整することが好ましい。
この排水の処理方法及び処理システムでは、浄化工程において排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させ、その処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽7に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させ分離・除去し、この塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽5に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として回収・再生し、この塩素回収工程で回収・再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたので、排水処理後の残留塩素を再利用することができ、従来よりもランニング・コストに優れるという利点がある。
そして、排水のpHを各処理槽の意義に応じて変化させることにより、処理後に残留する有効塩素を(還元剤で無為に潰すことなく)循環して再利用することができるという利点がある。
また、事業所の構内の重油タンクや連結パイプから漏洩した油分を含む汚染土壌、化学工場の跡地の有害な有機成分を含む汚染土壌、ガソリン・スタンドの敷地の油分による汚染土壌の土壌滲出水(或いはその地下水)などを例示することもできる。
ここで、重油に汚染された土壌のように水に対して難溶解性の汚れ成分を処理したい場合は、両親媒性の有機溶媒(例えばDMSO、DMAc、IPA)で親水化して抽出し水中に移行せしめると土壌排水として浄化処理を遂行することができる。
なお、この排水処理に係る装置を大型トラックや船舶などに積載して移動可能とし、各地の工場に出向いて排水が実際に清浄水となることを現場でデモンストレーションすることもできる。これはピットを必要とする生物処理では全く不可能なことであり、電気分解を利用したこの発明ならではのものである。
有隔膜電解機構11の陽極側12では水素イオンが発生して酸性水が生成するので、このようにすると、塩素ガス分離槽7の水素イオン濃度(pH)を酸性に維持するために供給する酸性水として、塩酸などの薬剤ではなく、処理済み排水(食塩濃度が数%)を電気分解(電流値8A/dm2とした)してなる酸性水で対応することができるので、塩酸等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。なお、有隔膜電解機構11の陽極側12の出口の残塩濃度は1000ppmであった。
ここで、塩素ガス分離槽7を加熱すると塩素ガスがより揮発し易くなる。
上記実施形態1との相違点を説明する。
この実施形態では、反応槽6で処理した後の排水を有隔膜電解機構(図示せず)の陽極側12を通液させてから塩素ガス分離槽7に供給するようにした。すなわち、気液混合槽5と気液混合槽5への酸性水とアルカリ性水の供給用の有隔膜電解機構11以外に有隔膜電解機構を1機増設し、反応槽6と塩素ガス分離槽7の間に設置した。
ここで、排水に塩酸を添加して陽極側に通液させるようにすると、排水に添加した塩酸の塩素イオンが有隔膜電気分解機構の陽極側領域で電子を放出して塩素ガスに変化するので、塩素ガス分離槽7における塩素ガスの発生量が増加するという利点がある。
6 反応槽
7 塩素ガス分離槽
11 有隔膜電解機構
12 陽極側
14 陰極側
Claims (4)
- 排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽(7)に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽(5)に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたことを特徴とする排水の処理方法。
- 有隔膜電解機構(11)の陽極側(12)に通してなる酸性水を前記塩素ガス分離槽(7)に供給するようにした請求項1記載の排水の処理方法。
- 有隔膜電解機構(11)の陰極側(14)に通してなるアルカリ性水を前記気液混合槽(5)に供給するようにした請求項1又は2記載の排水の処理方法。
- 排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる反応槽(6)と、前記反応槽(6)における処理水の残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる酸性雰囲気の塩素ガス分離槽(7)と、前記塩素分離槽で揮発した塩素ガスを液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生するアルカリ性雰囲気の気液混合槽(5)とを有し、前記気液混合槽(5)で再生した有効塩素を反応槽(6)で利用するようにしたことを特徴とする排水の処理システム。
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